1.(2012·江苏高考)在极坐标系中,已知圆C经过点P ,圆心为直线ρsin=-与极轴的交点,求圆C的极坐标方程.
解:在ρsin=-中令θ=0,
得ρ=1,
所以圆C的圆心坐标为(1,0).
因为圆C经过点P,
所以圆C的半径PC=
=1,于是圆C过极点,所以圆C的极坐标方程为ρ=2cos θ.
2.在同一平面直角坐标系中,曲线C经过伸缩变换后变为曲线C′:x′2+9y′2=9.在以此直角坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴的极坐标系中,动点M的极坐标(ρ,θ)满足方程ρsin=3,设点P为曲线C上一动点,求|PM|的最小值.
解:将代入x′2+9y′2=9,得曲线C的方程为x2+y2=1,即曲线C为单位圆,将极坐标方程ρsin=3化为直角坐标方程,得x+y-3=0,显然圆心O(0,0)到直线l的距离d==3,圆C的半径为R=1,故|PM|的最小值为d-R=3-1=2.
3.(2012·郑州模拟)在直角坐标系xOy中,直线l的参数方程为(t为参数).在极坐标系(与直角坐标系xOy取相同的单位长度,且以原点O为极点,以x轴正半轴为极轴)中,圆C的方程为ρ=4cos θ.
(1)求圆C在直角坐标系中的方程;
(2)若圆C与直线l相切,求实数a的值.
解:(1)由ρ=4cos θ得ρ2=4ρcos θ,
化为直角坐标方程得x2+y2=4x,
即圆C的直角坐标方程为(x-2)2+y2=4.
(2)将直线l的参数方程(t为参数)化为普通方程得x-y-a=0.
由圆C与直线l相切,得=2,
解得a=-2或6.
4.已知曲线C:(θ为参数),直线l:ρ(cos θ- sin θ)=12.
(1)将直线l的极坐标方程和曲线C的参数方程分别化为直角坐标方程和普通方程;
(2)设点P在曲线C上,求P点到直线l的距离的最小值.
解:(1)依题意可得直线l的直角坐标方程为x-y-12=0,曲线C的普通方程为+=1.
(2)设P(3cos θ, sin θ),
则点P到直线l的距离
d==,
故当cos=1时,dmin=3.
5.(2012·长春模拟)在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为(α为参数).以O为极点,x轴正半轴为极轴,建立极坐标系.曲线C2的极坐标方程为ρ(cos θ-sin θ)+1=0.
(1)求曲线C1的普通方程和C2的直角坐标方程;
(2)求曲线C1上的点到曲线C2的最远距离.
解:(1)将(α为参数)化为普通方程得x2+(y-1)2=1,
将ρ(cos θ-sin θ)+1=0化为直角坐标方程得x-y+1=0.
(2)由(1)知曲线C1表示圆心为(0,1),半径为1的圆,曲线C2表示直线x-y+1=0,并且过圆心(0,1),所以曲线C1上的点到曲线C2的最远距离等于圆的半径1.
6.(2012·乌鲁木齐模拟)在直角坐标系xOy中,直线l的参数方程为
(t为参数),以O为极点,x轴的正半轴为极轴(长度单位与直角坐标系xOy中相同)的极坐标系中,曲线C的方程为ρ=2acos θ(a>0),l与C相切于点P.
(1)求C的直角坐标方程;
(2)求切点P的极坐标.
解:(1)依题意,直线l的普通方程为x+y-3=0,曲线C的直角坐标方程为x2+y2-2ax=0,即曲线C是以C′(a,0)为圆心,a为半径的圆.
因为l与C相切,所以圆心(a,0)到直线x+y-3=0的距离等于圆C的半径,
即a=|3-a|,解得a=1或a=-3(舍去).
故所求C的直角坐标方程为x2+y2-2x=0.
(2)在直角坐标系xOy中,易知∠POC′=∠OPC′=30°,直线OP的方程为y=x,故|OP|=2 =.
所以切点P的极坐标为.
7.(2012·大连模拟)已知圆锥曲线C:(θ为参数)和定点A(0, ),F1、F2是此圆锥曲线的左、右焦点.
(1)以原点为极点,以x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,求直线AF2的极坐标方程;
(2)经过点F1,且与直线AF2垂直的直线l交此圆锥曲线于M,N两点,求的值.
解:(1)曲线C的普通方程为+=1,轨迹为椭圆,其焦点F1(-1,0),F2(1,0).
kAF2=-,AF2:y=-(x-1).
即AF2:ρsin θ+ρcos θ=,
即ρsin=.
(2)由(1)知kAF2=-,
因为l⊥AF2,所以l的斜率为,倾斜角为30°,
所以l的参数方程为(t为参数).
代入椭圆C的方程中,得13t2-12t-36=0.
因为M,N在F1的异侧,
所以=|t1+t2|=.
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